Question

（2012?江寧區二模）某制堿廠以海水為主要原料生產純堿（碳酸鈉）和其他副產品．
（一）將海水進行處理后獲得精鹽水．海水中，除氯化鈉外，還含有氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉等雜質．其處理的主要流程如圖1：
（1）加入氫氧化鈉溶液的目的是

除去雜質氯化鎂

．
（2）操作Ⅰ所得的沉淀是混合物，其成分有（至少寫兩種）：

硫酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣和碳酸鋇

．
（3）向濾液中滴加稀鹽酸目的是

除去濾液中的NaOH和Na₂CO₃

．
（二）將精鹽水制成飽和溶液，先向其中通入足量的氨氣，再向其中通入足量的二氧化碳至有大量晶體（碳酸氫鈉，NaHCO₃）析出；將晶體轉移出來后，加熱至不再有氣體產生，所得固體即為純堿．
（4）制堿過程中獲得的副產品可做化肥，其化學式為

NH₄Cl

．
（5）加熱碳酸氫鈉獲得純堿的化學方程式為

2NaHCO₃

加熱  .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O

．
【組成確定】
（6）①稱取一定質量的純堿樣品，經多次充分加熱后，再稱重，質量無變化；②另取少量純堿樣品加入適量水，樣品完全溶解，向該溶液中加入過量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀．由上述實驗可確定純堿樣品含有雜質

NaCl

（寫化學式）．
【含量測定】
（7）稱取純堿樣品21.5g，加入到盛有足量稀鹽酸的燒杯中，并不斷用玻璃棒攪拌．反應過程用精密儀器測得燒杯內混合物的質量（m）與反應時間（t）關系如圖2所示．

工業純堿標準：（Na2CO3%》）
優等品	一等品	合格品
99.2	98.8	98.0

請通過計算并結合右表判斷此純堿樣品等級為

合格

品．計算過程：

見解答

．
【總結反思】
（8）某同學認為，在上述純堿含量測定過程中，用玻璃棒不斷攪拌，能使測定誤差會減小，其理由是

促使純堿與鹽酸充分反應，同時有利于二氧化碳的逸散

．

Answer 1

分析：（一）根據除雜的原則，利用復分解反應將雜質離子鎂離子、鈣離子、硫酸根離子和新增的鋇離子一一轉化成沉淀除去，經過濾后再利用稀鹽酸 將過量的氫氧化鈉和碳酸鈉除去；
（二）根據氨堿法制純堿的原理分析回答；
組成確定    （6）確定純堿樣品含有的雜質，可用反向思維方法，先確定白色沉淀，再推斷雜質是什么進行分析；
含量測定    （7）利用質量守恒定律計算出二氧化碳的質量，再根據化學方程式計算出碳酸鈉的質量分數，確定其等級；
總結反思    （8）從題意用玻璃棒攪拌能減小實驗誤差來分析．

解答：解：（1）海水中存在的雜質離子有硫酸根離子、鎂離子和鈣離子，可通過加入氯化鋇、氫氧化鈉和碳酸鈉逐一轉化成沉淀除去，故加氫氧化鈉的目的是：除去雜質氯化鎂；
（2）因硫酸根離子與鋇離子會生成硫酸鋇沉淀，鎂離子與氫氧根離子生成氫氧化鎂沉淀，鈣離子與碳酸根離子生成碳酸鈣沉淀，又因碳酸鈉還能與過量的除雜試劑氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀，故過濾后的沉淀物有：硫酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣和碳酸鋇；
（3）加稀鹽酸的目的是除去過量的試劑氫氧化鈉和碳酸鈉以得到精鹽水；
（4）根據氨堿法制純堿的原理：NaCl+NH₃+H₂O+CO₂=NaHCO₃+NH₄Cl  副產物為：NH₄Cl；
（5）加熱碳酸氫鈉的化學方程式為：2NaHCO₃

加熱  .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
（6）由題意可知，滴加AgNO3溶液，有白色沉淀，此沉淀即AgCl，所以反應物中一定有氯離子，并且樣品完全溶于水，由此可以推斷純堿樣品含有雜質NaCl，故答案為：NaCl；
（7）從坐標讀出燒杯總質量的變化為：172.5-163.7=8.8g 是生成二氧化碳的質量．
設產生8.8克二氧化碳需碳酸鈉的質量X　
　Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
   106                  44
　　x                  8.8g    
　　106：44=x：8.8g
　　x=21.2g
Na2CO3%=

21.2g

21.5g

×100%=98.6%
因：98.0%＜98.6%＜98.8%
所以此樣品為合格品．
（8）碳酸鈉的質量分數取決于碳酸鈉的質量與樣品質量的比值，樣品的質量不能改變，只可能是測得碳酸鈉的質量，從題意用玻璃棒攪拌能減小實驗誤差的角度看，應該是促使純堿與鹽酸充分反應，同時有利于二氧化碳的逸散．
故答案為：（1）除去雜質氯化鎂；（2）硫酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣和碳酸鋇；（3）除去濾液中的NaOH和Na₂CO₃；
（4）NH₄Cl；（5）2NaHCO₃

加熱  .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；（6）NaCl；（7）合格，從坐標讀出燒杯總質量的變化為：172.5-163.7=8.8g 是生成二氧化碳的質量．
設產生8.8克二氧化碳需碳酸鈉的質量為X　
　Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
   106                 44
　　x                  8.8g    
　　106：44=x：8.8g
　　x=21.2g
Na₂CO3%=

21.2g

21.5g

×100%=98.6%
因：98.0%＜98.6%＜98.8%
所以此樣品為合格品．
（8）促使純堿與鹽酸充分反應，同時有利于二氧化碳的逸散．

點評：本題難度較大，主要考查了物質的分離操作和除去雜質的方法，要根據物質的性質選擇適當的方法進行解答，培養學生對知識的應用和理解的能力；在書寫化學方程式及計算過程一定要規范．